一种以高屈服强度ta2钛带为原料的钛焊管成型装置的制造方法
【专利摘要】一种以高屈服强度TA2钛带为原料的钛焊管成型装置，包括清洗装置和成型模具，成型模具包括依次设置的成型段、焊接箱和定径段，成型段由多对交替设置的平辊和立辊组成，在成型段中除了首先接触到钛带的一对平辊外，其他与钛带外表面接触的平辊和立辊设置工程塑料层，定径段包括第一定径段、第二定径段和两者之间设置的退火炉，第一定径段由交替设置的两对平辊和两对立辊组成，其中与退火炉相邻的平辊表面设置工程塑料层，第二定径段的出口端设置两对连续的立辊。本装置解决了钛焊管成型控制的技术瓶颈，对原料钛带的屈服强度要求由原来的260MPa～350MPa扩宽到260MPa～450MPa，极大地降低了钛带的生产困难，具有较好的经济效益及技术优势。
【专利说明】
一种以高屈服强度TA2钛带为原料的钛焊管成型装置
技术领域
[0001] 本实用新型属于钛焊管生产技术领域，尤其涉及一种以高屈服强度TA2钛带为原 料的钛焊管成型装置。
【背景技术】
[0002] 钛及钛合金具有比强度高，耐腐蚀优秀等优点，由纯钛冷乳带冷弯焊接制成的钛 焊管更是作为换热管广泛应用于沿海火电站，核电站及海水淡化设备的冷凝器中。冷凝器 用钛焊管主要是薄壁中小口钛焊管，它是通过成型模具逐步冷弯变形后焊接而成。由于冷 凝器用钛焊管要长期在海水(经常是受污染海水)腐蚀环境中使用，所以客户对其外表面的 表面质量要求其为严格，国标和美标均要求"不允许出现任何的有害缺陷"。但是纯钛钛带 的成型回弹力大，表面硬度低，极易发生粘着磨损，在成型时经常出现类似于"指甲纹"的磨 痕。所以生产钛焊管所用钛带的屈服强度不能过高，过高就会产生磨痕，这也进一步增加了 对钛带屈服强度的限制，一般焊管用钛带的屈服强度要求在350 MPa以下，远远低于国标和 美标对TA2钛带要求的450MPa。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的是提供一种以高屈服强度TA2钛带为原料的钛焊管成型装置， 通过对成型模具的改进，使得利用高屈服强度TA2钛带生产焊管时出现的表面磨痕完全消 除，解决了高屈服强度TA2钛带冷弯变形难的问题。
[0004] 为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种以高屈服强度TA2 钛带为原料的钛焊管成型装置，包括清洗装置和成型模具，钛带经过清洗装置进入成型模 具中形成闭合的钛焊管，成型模具包括依次设置的成型段、焊接箱和定径段，其中，成型段 由多对交替设置的平辊和立辊组成，并且成型段的两端均设置为平辊，在所述成型段中首 先与钛带接触的平辊表面为模具钢层，其他平辊中，与钛带外表面接触的平辊表面为工程 塑料层，立辊表面为工程塑料层；
[0005] 焊接箱中设置焊接辊和焊机，焊接辊表面由两段内凹的圆弧平滑连接而成；
[0006] 所述定径段包括第一定径段和第二定径段，并在第一定径段和第二定径段之间设 置退火炉，所述第一定径段由交替设置的两对平辊和两对立辊组成，其中与退火炉相邻的 平辊表面设置工程塑料层，第二定径段的出口端设置两对连续的立辊。
[0007] 进一步的，所述焊接辑为一对竖直安装的铜车昆。
[0008] 进一步的，所述清洗装置中设置高压气枪或者高压水枪。
[0009]在上述技术方案中，钛带的外表面是指钛带上形成钛焊管外表面的一面，与之相 对的一面即为钛带的内表面。
[0010] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0011] 第一，本实用新型利用工程塑料硬度低的特点，保证了在无润滑的条件下成型不 出现磨痕，以往铜辊经常出现的辊印压痕也一同消除，解决了钛焊管成型控制的技术瓶颈， 对原料钛带的屈服强度要求由原来的260MPa~350MPa扩宽到260MPa~450MPa，极大地降低 了钛带的生产困难，具有较好的经济效益及技术优势。
[0012] 第二，由于成型段模具以工程塑料为主，成型力度较铜辊稍弱，进入焊接箱时整体 形状偏椭圆形，所以焊接辊要采用两段弧设计。
[0013] 第三，第一定径段和第二定径段由于有乳化液起到润滑作用，而且定径需要保证 焊管管径的精度，所以第一定径段和第二定径段的辊子以铜辊居多，而第一定径段末端，BP 与退火炉相邻的平辊需要承受高屈服强度钛带的巨大变形来保证焊管通过第一定径段后 基本归圆，该平辊很容易对钛管表面造成磨痕，因此，该平辊表面设有工程塑料层，以防止 钦带出现磨痕。
[0014] 第四，由于高屈服强度钛带具有较大的回弹力，因此，钛管在经过第二定径段的定 径矫直时，在第二定径段的末端设置两个连续的立辊，以克服钛带的回弹。
【附图说明】
[0015] 图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0016] 图2是成型段中平辊和立辊的排列方式。
[0017]图3是第一定径段中平辊和立辊的排列方式。
[0018] 图4是第二定径段中平辊和立辊的排列方式。
[0019] 图中标记：1、清洗装置，2、成型段，3、焊接箱，4、第一定径段，5、退火炉，6、第二定 径段，7、平辊，8、立辊。
【具体实施方式】
[0020] 如图所示，一种以高屈服强度TA2钛带为原料的钛焊管成型装置，按照钛带的行进 方向，该成型装置包括依次设置的清洗装置和成型模具，清洗装置内设有高压气枪，对成型 前的钛带进行清洗，以除去钛带表面的杂物及钛带边部的小钛肩，防止它们在成型过程中 对钛带表面产生损害，所述的成型模具包括成型段、焊接箱和定径段，成型段模具一共由8 对平辊和7对立辊交替组成，8对平辊用F1~F8命名，7对立辊用S1~S7命名，其排列方式为:F1 +S1+F2+S2+F3+S3+F4+S4+F5+S5+F6+S6+F7+S7+F8，定径段分为第一定径段和第二定径段， 并且在第一定径段和第二定径段之间设置退火炉，第一定径段含两对平辊(分别命名为D1 和D2)和两对立辊(分别命名为SS1和SS2)，第二定径段含3对平辊(分别命名为P1，P2和P3) 和4对立辊(分别命名为SS3，SS4, SS5和SS6)，并且，第一定径段的排列方式为:D1+SS1+D2+ SS2,第二定径段的排列方式为:P1+SS3+P2+SS4+P3+SS5+SS6,所述的焊接箱内设置有焊接 辊和焊机，焊接辊命名为SQ2。
[0021] 在所述成型段中，钛带经平辊和立辊上相对应孔型的作用，逐渐形成闭合的钛管， 钛带的内外表面和钛管的内外表面相对应，并且，F1~F4为开口辊，即上下辊分别接触到钛 带的内外表面，F5~F8为闭口辊，即上下辊同时和钛带的外表面接触，在钛带成型的过程 中，为了避免在钛带表面产生划痕，与所形成钛管的外表面相接触的平辊和立辊的表面设 有工程塑料层，或者由工程塑料制作，而其他的平辊和立辊则采用模具钢制作或在表面设 置模具钢层，优选的，在成型段中，F1的上下辊均由磨具钢制成；
[0022] 焊接辊由于焊接高温采用铜辊，并且由于成型段模具以工程塑料为主，成型力度 较铜辊稍弱，进入焊接箱时钛管的整体形状偏椭圆形，所以焊接辊要采用两段弧设计:上段 弧半径为R+0.3mm，下段弧半径为R+0.8mm。
[0023] 在定径段中，第一定径段和第二定径段由于有乳化液起到润滑作用，而且定径需 要保证焊管管径的精度，所以第一定径段和第二定径段的辊子以铜辊居多，其中，第一定径 段中D1，SS1和SS2采用铜为原料制作，D2需要承受巨大变形来保证焊管经第一定径段后基 本归圆，所以采用工程塑料制作或设置工程塑料层来防止出现磨痕，第二定径段的辊子全 部采用铜来制作。
[0024] 在成型段中，平辊上的孔型由数量不同的圆弧组成，具体的组成孔型的圆弧数量 与圆弧半径如表1所示：
[0025]表1:成型段中平辕_立辕出构成乳型的圆弧教量鸟每段圆孤的半径:
[0027]表1中的R为成品钛焊管的半径，立辊的孔型与现有技术中焊管立辊的孔型相同。
[0028] 在定径段中，平辊和立辊上的孔型均由一段圆弧组成，具体圆弧半径如表2所示： :着径.段申率辑和_辑圆__暈与.轉親_獅_半.择
[0029] 表2中的R为成品钛焊管的半径。
[0030] 利用本实用新型的装置，以屈服强度为404 MPa的钛带为原料，生产钛焊管的方法 如下：
[0031 ]第一步:钛带清洗:钛带进入成型模具前先进入清洗装置里，用高压气枪将其表面 的杂物和小钛肩清除掉；
[0032]第二步：穿带调试:钛带前端使用钢丝拉线使其逐一通过成型段模具，将模具一一 压下起到成型作用，然后进入焊接箱，经过焊接后进入第一定径段，之后进入退火炉；
[0033] 第三步：退火炉中温度为710°C，退火速度与主线速度保持一致，之后进入第二定 径段；
[0034]第四步:进入第二定径段后，将第二定径段模具逐一压下，根据测径仪的管径数据 调节平辊和立辊的压下量，最后达到设定公差之内即可。
【主权项】
1. 一种以高屈服强度TA2钛带为原料的钛焊管成型装置，包括清洗装置（1)和成型模 具，钛带经过清洗装置（1)进入成型模具中形成闭合的钛焊管，其特征在于:成型模具包括 依次设置的成型段(2)、焊接箱(3)和定径段，其中，成型段(2)由多对交替设置的平辊(7)和 立辊(8)组成，并且成型段(2)的两端均设置为平辊(7)，在所述成型段(2)中首先与钛带接 触的平辊(7)表面为模具钢层，其他平辊(7)中，与钛带外表面接触的平辊(7)表面为工程塑 料层，立辊(8)表面为工程塑料层； 焊接箱(3 )中设置焊接辊和焊机，焊接辊表面由两段内凹的圆弧平滑连接而成； 所述定径段包括第一定径段(4)和第二定径段(6)，并在第一定径段(4)和第二定径段 (6)之间设置退火炉（5)，所述第一定径段(4)由交替设置的两对平辊(7)和两对立辊(8)组 成，其中与退火炉(5)相邻的平辊(7)表面设置工程塑料层，第二定径段(6)的出口端设置两 对连续的立辊(8)。2. 根据权利要求1所述的一种以高屈服强度TA2钛带为原料的钛焊管成型装置，其特征 在于:所述焊接辊为一对竖直安装的铜辊。3. 根据权利要求1所述的一种以高屈服强度TA2钛带为原料的钛焊管成型装置，其特征 在于:所述清洗装置(1)中设置高压气枪或者高压水枪。
【文档编号】B21C37/08GK205673395SQ201620522463
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月1日 公开号201620522463.9, CN 201620522463, CN 205673395 U, CN 205673395U, CN-U-205673395, CN201620522463, CN201620522463.9, CN205673395 U, CN205673395U
【发明人】朱丹阳, 郑韫, 祁博澜, 翟琳琳, 刘茵琪, 马虹剑
【申请人】洛阳双瑞精铸钛业有限公司